高三生物一輪復習導學案光合作用的原理和應用曲線

第三課時光合作用的原理和應用曲線學習目標：1.學習掌握真正光合速率、凈光合速率和細胞呼吸速率的曲線辨析2.光合呼吸作用的綜合運用學習重、難點：真正光合速率、凈光合速率和細胞呼吸速率的曲線辨析知識回顧1．光合作用與細胞呼吸在物質和能量上的聯(lián)系①；②；③；④；⑤；⑥；⑦；⑧；⑨；⑩；?。(1)物質方面①C：CO2eq\o(→,\s\up7(暗反應))eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸第一階段))eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸第二階段))。②O：H2Oeq\o(→,\s\up7(光反應))eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸第三階段))。③H：H2Oeq\o(→,\s\up7(光反應))eq\o(→,\s\up7(暗反應))eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸第一、二階段))eq\o(→,\s\up7(有氧呼吸第三階段))(2)能量方面：光能eq\o(→,\s\up7(光反應))eq\o(→,\s\up7(暗反應))中的能量eq\o(→,\s\up7(細胞呼吸))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(熱能,ATP中的能量→各項生命活動))知識生成案1．真正光合速率、凈光合速率和細胞呼吸速率的曲線辨析(1)內在關系①細胞呼吸速率：植物非綠色組織或綠色組織在黑暗條件下測得的值——單位時間內一定量組織的CO2釋放量或O2吸收量。②凈光合速率：植物綠色組織在有光條件下測得的值——單位時間內一定量葉面積所吸收的CO2量或釋放的O2量。③真正光合速率＝凈光合速率＋細胞呼吸速率。(2)判定方法①根據(jù)坐標曲線判定a．當光照強度為0時，若CO2吸收值為負值，該值的絕對值代表細胞呼吸速率，該曲線代表凈光合速率，如圖甲。b．當光照強度為0時，光合速率也為0，該曲線代表真正光合速率，如圖乙。②根據(jù)關鍵詞判定檢測指標細胞呼吸速率凈光合速率真正(總)光合速率CO2釋放量(黑暗)吸收量利用量、固定量、消耗量O2吸收量(黑暗)釋放量產(chǎn)生量有機物消耗量(黑暗)積累量制造量、產(chǎn)生量2．光合作用與細胞呼吸曲線中的“關鍵點”移動(1)細胞呼吸對應點(A點)的移動：細胞呼吸增強，A點下移；細胞呼吸減弱，A點上移。(2)補償點(B點)的移動①細胞呼吸速率增加，其他條件不變時，CO2(或光)補償點應右移，反之左移。②細胞呼吸速率基本不變，相關條件的改變使光合速率下降時，CO2(或光)補償點應右移，反之左移。(3)飽和點(C點)和D點的移動：相關條件的改變(如增大光照強度或增大CO2濃度)使光合速率增大時，C點右移，D點上移的同時右移；反之，移動方向相反。3．植物光合作用和細胞呼吸的日變化曲線分析(1)自然環(huán)境中一晝夜植物CO2吸收或釋放速率的變化曲線a點：凌晨，溫度降低，細胞呼吸減弱，CO2釋放減少。b點：有微弱光照，植物開始進行光合作用。bc段：光合作用強度小于細胞呼吸強度。c點：上午7時左右，光合作用強度等于細胞呼吸強度。ce段：光合作用強度大于細胞呼吸強度。d點：溫度過高，部分氣孔關閉，出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象。e點：下午6時左右，光合作用強度等于細胞呼吸強度。ef段：光合作用強度小于細胞呼吸強度。fg段：沒有光照，光合作用停止，只進行細胞呼吸。bf段：制造有機物的時間段。ce段：積累有機物的時間段。一晝夜有機物的積累量＝S1－(S2＋S3)(S1、S2、S3分別表示曲線和橫軸圍成的面積)。(2)密閉容器中一晝夜CO2濃度的變化曲線(注意：分析光合作用或細胞呼吸速率的變化時，應分析曲線變化趨勢的快慢，也就是斜率。)AB段：無光照，植物只進行細胞呼吸。BC段：溫度降低，細胞呼吸減弱(曲線斜率下降)。CD段：4時后，微弱光照，開始進行光合作用，但光合作用強度小于細胞呼吸強度。D點：隨光照增強，光合作用強度等于細胞呼吸強度。DH段：光合作用強度大于細胞呼吸強度。其中FG段表示“光合午休”現(xiàn)象。H點：隨光照減弱，光合作用強度下降，光合作用強度等于細胞呼吸強度。HI段：光照繼續(xù)減弱，光合作用強度小于細胞呼吸強度，直至光合作用完全停止。I點低于A點：一晝夜后，密閉容器中CO2濃度減小，即光合作用大于細胞呼吸，植物能正常生長(若I點高于A點，植物不能正常生長)。三、測定光合速率和呼吸速率的方法1．“裝置圖法”測定光合速率與呼吸速率(1)測定裝置(2)測定方法及解讀①測定呼吸速率(裝置甲)a．裝置甲燒杯中放入適宜濃度NaOH溶液用于吸收CO2。b．玻璃鐘罩遮光處理，以排除光合作用的干擾。c．置于適宜溫度環(huán)境中。d．紅色液滴向左移動(用紅色液滴單位時間內向動的距離代表呼吸速率)。②測定凈光合速率(裝置乙)a．裝置乙燒杯中放入適宜濃度的CO2緩沖液，用于保證容器內CO2濃度恒定，滿足光合作用需求。b．必須給予較強光照處理，且溫度適宜。c．紅色液滴向右移動(用紅色液滴單位時間內向右移動的距離代表)。③根據(jù)“總(真正)光合速率＝呼吸速率＋凈光合速率”可計算得到總(真正)光合速率。物理誤差的校正：為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差，應設置對照實驗，即用死亡的綠色植物分別進行上述實驗，根據(jù)紅色液滴的移動距離對原實驗結果進行校正。2．葉圓片稱重法測定單位時間、單位面積葉片中淀粉的生成量，如圖所示以有機物的變化量測定光合速率(S為葉圓片面積)。凈光合速率＝(z－y)/2S；呼吸速率＝(x－y)/2S；總光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率＝(x＋z－2y)/2S。3．黑白瓶法“黑白瓶”問題是一類通過凈光合作用強度和有氧呼吸強度推算總光合作用強度的試題，其中“黑瓶”不透光，測定的是有氧呼吸量；“白瓶”給予光照，測定的是凈光合作用量，可分為有初始值與沒有初始值兩種情況，規(guī)律如下：規(guī)律1：有初始值的情況下，黑瓶中氧氣的減少量(或二氧化碳的增加量)為有氧呼吸量；白瓶中氧氣的增加量(或二氧化碳的減少量)為凈光合作用量；二者之和為總光合作用量。規(guī)律2：沒有初始值的情況下，白瓶中測得的現(xiàn)有量與黑瓶中測得的現(xiàn)有量之差即總光合作用量。4．半葉法如圖所示，將植物對稱葉片的一部分(A)遮光，另一部分(B)則留在光下進行光合作用(即不做處理)，并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|和能量轉移。一定時間后，在這兩部分葉片的對應部位截取同等面積的葉片，分別烘干稱重，記為MA、MB，開始時二者相應的有機物含量應視為相等，照光后的葉片重量大于暗處的葉片重量，超過部分即為光合作用產(chǎn)物的量，再通過計算可得出光合速率要點提升1．綠色植物組織在黑暗條件下測得的數(shù)值表示呼吸速率。2．綠色植物組織在有光的條件下，光合作用與細胞呼吸同時進行，測得的數(shù)值表示凈光